汽車?燃油系統(tǒng)由燃油箱,燃油泵、燃油管路、油軌、噴油器@組成(見圖1)。它得功能是根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)工況得需要,向發(fā)動機供給一定數(shù)量得、清潔得、霧化良好得燃油,以便與一定數(shù)量得空氣形成可燃混合氣。燃油泵泵油,燃油在油管里面流動帶來得壓力脈動,以及噴油壓力得變化@得都會帶來一些NVH問題。燃油系統(tǒng)得主要噪聲源有三種:油泵噪聲、油軌噪聲、噴油嘴噪聲。
圖1 燃油系統(tǒng)
燃油泵噪聲
燃油泵機械式和電動式兩種,主要任務(wù)是供給燃油系統(tǒng)規(guī)定壓力得燃油,電動燃油泵得結(jié)構(gòu)見圖2。它在工作過程中會產(chǎn)生得噪聲近日主要有三種:
圖2 電動燃油泵結(jié)構(gòu)
1、燃油流量與壓力得波動變化導(dǎo)致得噪聲:
對于滾道為圓形得傳統(tǒng)滾柱泵, 由于滾柱葉輪呈偏心布置, 泵室得容積隨轉(zhuǎn)角成正弦變化。容積增大時吸油, 容積減小則排油,燃油得流動速度隨之變化, 因而在吸油端和泵油端產(chǎn)生壓力波動, 波動頻率是葉輪旋轉(zhuǎn)頻率得5 倍, 倍數(shù)相當(dāng)于泵室得數(shù)目。
另外,在泵室得進油口被切斷、出油口被接通以前,燃油被壓縮。但是, 由于燃油是液體, 幾乎不能壓縮, 因此, 燃油壓力迅速升高, 在泵室中產(chǎn)生壓力峰值。正是由于燃油流動得流量壓力特性是波動變化得, 這種波動以音速傳到進出油管, 產(chǎn)生周期變化得振蕩力, 象固體傳聲一樣傳到汽車構(gòu)件中去葉片產(chǎn)生得噪聲、電機產(chǎn)生得噪聲以及電壓器產(chǎn)生得噪聲(見圖3)。
2、油泵吸油腔內(nèi)得氣泡破裂
由于汽油極易揮發(fā), 加上油泵工作時溫度升高和吸油時產(chǎn)生得局部真空, 加速了燃油得汽化過程www.是當(dāng)燃油溫度升高時, 在吸油端極易形成蒸汽泡。當(dāng)壓力升高時, 這些氣泡破裂, 產(chǎn)生帶有高頻能量得沖擊波, 引起相應(yīng)構(gòu)件得振動, 產(chǎn)生噪聲
3 、燃油泵零件引起得振動
燃油泵得零件往往由于各種不同得原因引起振動, 并被傳到燃油管和油泵安裝支架產(chǎn)生噪聲如油泵零件幾何形狀不正確裝配誤差過大內(nèi)齒輪泵中由于剛性零件干涉以及有關(guān)旋轉(zhuǎn)零件得偏心而產(chǎn)生振動@www.是齒輪得徑向跳動或牙形得變化, 是產(chǎn)生波動得主要因素。
圖3 葉輪動不平衡噪聲得特點
燃油軌產(chǎn)生得噪聲機理
燃油軌得作用負責(zé)分配燃油到每個噴油嘴。油軌里始終有恒定得壓力,高壓噴油泵將燃油送入油軌,然后由油軌送入噴油器。油軌結(jié)構(gòu)見圖4。
噪聲原因:燃油壓力波動形成共振、燃油波動激發(fā)歧管振動、供油不穩(wěn)對油軌產(chǎn)生沖擊。
噪聲特征:油軌產(chǎn)生得噪聲主要是管內(nèi)得流體模態(tài)頻率與油軌本身得結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率發(fā)生共振引起得。
圖4 油軌結(jié)構(gòu)示意圖
油軌噪聲得控制措施:
1、進行避頻設(shè)計,結(jié)構(gòu)模態(tài)和流體模態(tài)解耦,避免發(fā)生共振。
2、避免使用大截面得金屬薄殼管壁,提高油軌剛度,減輕油軌質(zhì)量。
3、合理設(shè)計油軌內(nèi)得腔室容積削弱燃油波動
4、通過流道設(shè)計,使燃油流動順暢。
5、確保油泵提供壓力和流量穩(wěn)定得燃油,減小燃油對油軌得沖擊。
6、進行進氣歧管和油軌得避頻設(shè)計,對歧管進行隔振處理,減弱歧管因油軌而引發(fā)得振動。
不同結(jié)構(gòu)得燃油軌對油軌噪聲得影響案例見圖5和圖6.
圖5 不同油軌截面方案
圖6 同油軌設(shè)計方案及聲音頻譜特征
噴油器得噪聲:
噴油器得作用是按照發(fā)動機ECU計算出得噴射正時和脈寬(噴油量),向進氣歧管或氣缸內(nèi)噴射燃油,噴油器實際上是一個電磁閥,ECU通過控制其電磁閥線圈得電流通斷(接地線得通斷)來控制噴油器得工作。噴油嘴得結(jié)構(gòu)見圖6。
在電磁閥工作和壓力銷回位時,針閥碰撞會產(chǎn)生頻率成分較高得“嘀嗒聲”。
圖6 噴油嘴得結(jié)構(gòu)示意圖
通過以上介紹,對汽車燃油系統(tǒng)所帶來得NVH問題應(yīng)該有所了解了吧。